第6章-物位測量課件

1、檢測技術及儀表檢測技術及儀表6.1 物位測量概述物位測量概述一、物位的定義一、物位的定義物位：物位：指設備和容器中液體或固體物料表面位置。指設備和容器中液體或固體物料表面位置。對應不同性質的物料又有以下定義：對應不同性質的物料又有以下定義：液位：液位：指液體介質表面的高度。指液體介質表面的高度。料位：料位：指塊狀、顆粒狀或粉末狀固體物料的堆積高度。指塊狀、顆粒狀或粉末狀固體物料的堆積高度。界位：界位：指液指液-液、液液、液-固的相界面位置。固的相界面位置。 物位是液位、料位、界位的總稱。物位是液位、料位、界位的總稱。 2022-3-221檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-222物位檢測

2、儀表的分類：物位檢測儀表的分類：按工作原理：按工作原理： 按測量方式：按測量方式：連續(xù)測量和定點測量（物位開關）連續(xù)測量和定點測量（物位開關）壓力式：壓力式：利用物位發(fā)生變化時引起壓力或差壓變化的原利用物位發(fā)生變化時引起壓力或差壓變化的原理。理。直讀式：直讀式：采用側壁開窗口或旁通管方式，直接顯示容器采用側壁開窗口或旁通管方式，直接顯示容器中的物位高度。主要用于液位檢測和壓力較低的場合。中的物位高度。主要用于液位檢測和壓力較低的場合。物位檢測儀表：物位檢測儀表：對物位進行測量、指示和控制的儀表。對物位進行測量、指示和控制的儀表。二、物位檢測儀表二、物位檢測儀表物位計、料位計、界位計物位計、料位

3、計、界位計檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-223光學光學/聲學聲學/微波式：微波式：利用物位對光波利用物位對光波/聲波聲波/微波的遮斷微波的遮斷或反射特性或反射特性電氣式：電氣式：利用物位變化引起某些電氣參數(shù)變化的原理。利用物位變化引起某些電氣參數(shù)變化的原理。機械式：機械式：通過測量物位探頭與物料面接觸時的機械力實現(xiàn)通過測量物位探頭與物料面接觸時的機械力實現(xiàn)物位的測量。物位的測量。浮力式：浮力式：利用利用浮子高度或浮力浮子高度或浮力隨液位高度而變化的原理，隨液位高度而變化的原理，有浮筒式和浮子式液位計。有浮筒式和浮子式液位計。核輻射式：核輻射式：利用射線（利用射線（ 、 ）的透射或反

4、射特性）的透射或反射特性檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-224三、物位檢測的作用三、物位檢測的作用1）確定確定容器中的容器中的貯料數(shù)量貯料數(shù)量，以保證連續(xù)生產的需要或，以保證連續(xù)生產的需要或進行經濟核算進行經濟核算2）監(jiān)視或控制監(jiān)視或控制容器中的容器中的物位物位，使它保持在規(guī)定的范圍，使它保持在規(guī)定的范圍內；內；3）對它的上下極限位置進行）對它的上下極限位置進行報警報警，以保證生產安全正，以保證生產安全正常進行。常進行。檢測技術及儀表檢測技術及儀表6.2 常用物位測量的方法常用物位測量的方法2022-3-225測量原理：測量原理：基于連通器原理而實現(xiàn)液位的測量。基于連通器原理而實現(xiàn)液

5、位的測量。一、直讀式液位測量一、直讀式液位測量特點：特點：簡單、經濟簡單、經濟連通閥，用于連通閥，用于切斷玻璃液位切斷玻璃液位計與容器計與容器檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-226二、壓力式液位測量二、壓力式液位測量工作原理：工作原理：把物位的測量轉把物位的測量轉換為壓力或壓差的測量。換為壓力或壓差的測量。設設B點為選定的零液位。則從液面點為選定的零液位。則從液面至零液位處的差壓：至零液位處的差壓：式中式中為被測介質密度；為被測介質密度；g為重力加速度。為重力加速度。特點：特點：測量簡單、無可動部件、工作可靠、壓力表測量簡單、無可動部件、工作可靠、壓力表精度高。精度高。檢測技術及儀表

6、檢測技術及儀表2022-3-227測壓儀表的測壓儀表的測壓基準點與取壓基準點測壓基準點與取壓基準點不一致時，應不一致時，應考慮附加液柱的影響，且需進行修正。考慮附加液柱的影響，且需進行修正。注意注意壓力變送器壓力變送器檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2281. 靜壓、差壓式液位計靜壓、差壓式液位計 凡是可以測壓力和差壓的儀表，選擇合適的量程均可用于凡是可以測壓力和差壓的儀表，選擇合適的量程均可用于檢測液位。檢測液位。靜壓式液位計：靜壓式液位計：用于用于敞口容器敞口容器中液位的測量。中液位的測量。差壓式液位計：差壓式液位計：用于用于密閉容器密閉容器中液位的測量。中液位的測量。壓力信號的

7、引出：壓力信號的引出：采用引壓管采用引壓管檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-229對于有腐蝕性、結晶顆?；驅τ谟懈g性、結晶顆?；蝠ざ却?、易凝固的介質可用黏度大、易凝固的介質可用法蘭式儀表（法蘭式壓力變法蘭式儀表（法蘭式壓力變送器）。送器）。法蘭式取壓法蘭式取壓檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2210讀數(shù)的修正讀數(shù)的修正圖圖 (a)中的情況，差壓計安裝中的情況，差壓計安裝在最低液面以下，這時加在差在最低液面以下，這時加在差壓計兩側的差壓為：壓計兩側的差壓為：這種附加差壓可以調整儀表的零點來消除，即當差壓計有這種附加差壓可以調整儀表的零點來消除，即當差壓計有hg的差壓作用時，其

8、指示值調為零。的差壓作用時，其指示值調為零。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2211零點遷移零點遷移 P=1gH P=1gH -2g(h2-h1）P=1gH +1gh1 無遷移無遷移 負遷移負遷移 遷移量：遷移量： -2g(h2-h1) 正遷移正遷移 遷移量：遷移量： 1gh1 檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-22122.吹氣式液位計吹氣式液位計原理：原理：把一根導管插入敞開容器的下部，把一根導管插入敞開容器的下部，空氣經節(jié)流元件和壓力計后由導管空氣經節(jié)流元件和壓力計后由導管下部敞開逸出。當空氣從導管下端下部敞開逸出。當空氣從導管下端以氣泡形式流出時，以氣泡形式流出時，管內

9、壓力與管管內壓力與管口處的靜壓力相等口處的靜壓力相等，因此壓力計指，因此壓力計指示值即可反映液位高度。示值即可反映液位高度。特點：特點：可將壓力檢測點移至頂部，其使用和維修均很方便?？蓪毫z測點移至頂部，其使用和維修均很方便。很適合于地下儲罐、深井等場合。很適合于地下儲罐、深井等場合。精度影響：精度影響：取決于測壓儀表的精度，以及液體的溫度對其取決于測壓儀表的精度，以及液體的溫度對其密度的影響。（前兩種液位計亦如此）密度的影響。（前兩種液位計亦如此）可用于可用于腐蝕性較強或沉淀嚴重腐蝕性較強或沉淀嚴重的液體。的液體。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2213作業(yè)：用一臺雙法蘭式差壓變

10、送器測量某容器的液位作業(yè)：用一臺雙法蘭式差壓變送器測量某容器的液位,如圖所示。被測介質密度如圖所示。被測介質密度=900kg/m3 ,毛細管內工作介毛細管內工作介質密度質密度0=950kg/m3。差壓變送器的安裝尺寸為。差壓變送器的安裝尺寸為 h1=1m, h2=4m。求變送器的測量范圍；并判斷零點遷移方向。求變送器的測量范圍；并判斷零點遷移方向,計算遷移量；當法蘭式差壓變送器的安裝位置升高或計算遷移量；當法蘭式差壓變送器的安裝位置升高或降低時降低時,問對測量有何影響問對測量有何影響? 法蘭式差壓變送器測液位圖法蘭式差壓變送器測液位圖 檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2214三、浮力

11、式物位檢測儀表三、浮力式物位檢測儀表浮子式（恒浮力式）、浮筒式（變浮力式）浮子式（恒浮力式）、浮筒式（變浮力式）1. 1.浮子式液位計浮子式液位計恒浮力式恒浮力式原理：原理：把液位的變化傳給浮在液面上的浮子，浮子把液位的變化傳給浮在液面上的浮子，浮子受液體的浮力而漂在液面上，當浮力與重量相等時受液體的浮力而漂在液面上，當浮力與重量相等時，浮子的位置就代表液位，并且隨液位同步移動。，浮子的位置就代表液位，并且隨液位同步移動。浮子的形狀：浮子的形狀：圓盤形、圓柱形和球形，要根據(jù)使用圓盤形、圓柱形和球形，要根據(jù)使用條件和使用要求來設計。條件和使用要求來設計。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-

12、2215工作原理：工作原理：浮子所受的繩子拉浮子所受的繩子拉力、重力和浮力相等時，處于力、重力和浮力相等時，處于平衡狀態(tài)而漂浮在液面上，平平衡狀態(tài)而漂浮在液面上，平衡重錘位置反映浮子的位置，衡重錘位置反映浮子的位置，從而知液位。從而知液位。例：浮子重錘液位計例：浮子重錘液位計通過增加浮子通過增加浮子 的定位能力減小的定位能力減小摩擦力的影響摩擦力的影響檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2216例：舌簧管式液位計例：舌簧管式液位計將液位的變化轉為電信號的變化將液位的變化轉為電信號的變化 特點：特點：結構簡單，但連續(xù)性差、量程不能太大結構簡單，但連續(xù)性差、量程不能太大檢測技術及儀表檢測技術

13、及儀表1-1-浮筒浮筒 2- 2-彈簧彈簧 3- 3-差動變壓器差動變壓器2022-3-22172. 2.浮筒式液位計浮筒式液位計變浮力式變浮力式原理：原理：浮筒是圓柱形的，利用浮浮筒是圓柱形的，利用浮筒被液體浸沒高度不同引起的浮筒被液體浸沒高度不同引起的浮力變化而檢測液位。力變化而檢測液位。m浮筒質量浮筒質量，A浮筒浮筒截面積截面積，c彈簧的剛度系數(shù)彈簧的剛度系數(shù)，x0彈簧的彈簧的壓縮位移壓縮位移，為被測液體密度為被測液體密度，H浮筒沒入液體高度浮筒沒入液體高度檢測技術及儀表檢測技術及儀表1-1-浮筒浮筒 2- 2-彈簧彈簧 3- 3-差動變壓器差動變壓器2022-3-2218上式表明上式表

14、明, , 彈簧的變形與液位變彈簧的變形與液位變化成正比化成正比。則容器中的液位高度：。則容器中的液位高度：xgAcH ）（ 1所以：所以：當液位變化當液位變化H H時，浮筒所受浮力時，浮筒所受浮力改變，彈簧的變形亦有變化。達到改變，彈簧的變形亦有變化。達到新的力平衡時，有以下關系：新的力平衡時，有以下關系：檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2219彈簧的變形檢測：彈簧的變形檢測：在浮筒連桿上裝指針直接指示液位。在浮筒連桿上裝指針直接指示液位。在連桿上端裝有差動變壓器鐵芯（如上圖），通過差動在連桿上端裝有差動變壓器鐵芯（如上圖），通過差動變壓器輸出相應的電信號，從而測出液位。變壓器輸出相

15、應的電信號，從而測出液位。通過扭力管將浮筒的線位移轉變?yōu)榻俏灰?，通過霍爾片通過扭力管將浮筒的線位移轉變?yōu)榻俏灰?，通過霍爾片感受位移的變化輸出霍爾電勢，霍爾電勢的大小與角位移感受位移的變化輸出霍爾電勢，霍爾電勢的大小與角位移成正比，經處理后可變?yōu)闃藴市盘?。成正比，經處理后可變?yōu)闃藴市盘?。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2220四、電氣式物位測量四、電氣式物位測量（可測量液位、料位和界位）（可測量液位、料位和界位）電容式、電阻式、電接點式、電感式物位計電容式、電阻式、電接點式、電感式物位計1. 1.電容式物位計電容式物位計工作原理：工作原理：圓筒形電容器的電容值隨兩極板之間的圓筒形電容器

16、的電容值隨兩極板之間的電介質的不同而變化，故可以通過測量電容量的變電介質的不同而變化，故可以通過測量電容量的變化來測量物位?；瘉頊y量物位。由同軸圓筒電極組成的電容器的電容量為：由同軸圓筒電極組成的電容器的電容量為：D、d固定，則介電常數(shù)固定，則介電常數(shù)和和L變化會引起電容變化。變化會引起電容變化。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2221圖圖7-10 7-10 電容式物位計原理電容式物位計原理電容式物位計：電容式物位計：)ln(2)ln()(22121dDHdDHLccc 無液部分電容：無液部分電容：)/ln()(211dDHLc 有液部分電容：有液部分電容：)/ln(222dDHc

17、總電容：總電容：所以：所以：HdDc )ln()(212 可見，可見，電容變化量與液位變化成正比電容變化量與液位變化成正比。(21)值越值越大，靈敏度越高。大，靈敏度越高。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2222組成：組成：測量電極和測量電路組成測量電極和測量電路組成測量電極的型式：測量電極的型式：隨被測介質的不同而不同。隨被測介質的不同而不同。非導電液體液位非導電液體液位非導電固體料位非導電固體料位導電液體液位導電液體液位測量電路（電容的檢測）：測量電路（電容的檢測）：交流電橋法、諧振電路法，交流電橋法、諧振電路法，可以輸出標準電流信號，實現(xiàn)遠距離傳送?？梢暂敵鰳藴孰娏餍盘枺瑢崿F(xiàn)遠

18、距離傳送。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2223特點：特點：電容式物位計一般不受真空、壓力、溫度等電容式物位計一般不受真空、壓力、溫度等環(huán)境條件的影響；安裝方便、結構牢固，易維修；價環(huán)境條件的影響；安裝方便、結構牢固，易維修；價格較低。格較低。但不適合于以下介質：介電常數(shù)隨溫度等影響而變化、但不適合于以下介質：介電常數(shù)隨溫度等影響而變化、介質在電極上有沉積或附著、介質中有氣泡產生等。介質在電極上有沉積或附著、介質中有氣泡產生等。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-22242 2. .電阻式物位計電阻式物位計工作原理：工作原理：將物位變化轉換為電阻變化，通過檢測將物位變化轉換為

19、電阻變化，通過檢測電阻變化量得到被測物位。電阻變化量得到被測物位。適用于電的良導體的液位測量適用于電的良導體的液位測量11電阻極棒，電阻極棒，22絕緣套絕緣套 電阻極棒的電阻率電阻極棒的電阻率，A電阻極棒電阻極棒截面積截面積，H電阻極棒總長電阻極棒總長，Hx被測液體高度被測液體高度0222xxHHHRRAA檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-22253.電接點式物位計電接點式物位計4.電感式物位計電感式物位計檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2226五、阻力式料位傳感器五、阻力式料位傳感器1. 1.重錘探測法重錘探測法工作原理：工作原理：電機發(fā)出信號，使重錘在執(zhí)電機發(fā)出信號，使重

20、錘在執(zhí)行機構控制下動作，從倉頂行機構控制下動作，從倉頂處下降，通過計數(shù)或邏輯控處下降，通過計數(shù)或邏輯控制記錄重錘下降的位置；當制記錄重錘下降的位置；當重錘碰到物料時，產生失重重錘碰到物料時，產生失重信號，控制執(zhí)行機構使電機信號，控制執(zhí)行機構使電機帶動重錘迅速返回原點位置。帶動重錘迅速返回原點位置。 檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2227音叉由壓電元件激振，以音叉由壓電元件激振，以一定頻率振動，當料位上一定頻率振動，當料位上升至觸及音叉時，音叉振升至觸及音叉時，音叉振幅及頻率急劇衰減甚至停幅及頻率急劇衰減甚至停振，電子線路檢測到信號振，電子線路檢測到信號變化后向報警器及控制器變化后向

21、報警器及控制器發(fā)出信號。發(fā)出信號。2 2. .音叉法音叉法工作原理：工作原理：檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2228六、超聲波物位測量六、超聲波物位測量振動頻率在幾十振動頻率在幾十2 20K0KHZHZ，能為人耳所聞的機械波稱為，能為人耳所聞的機械波稱為聲波聲波；頻率低于頻率低于16HZ16HZ的機械波稱為的機械波稱為次聲波次聲波；2020kHzkHz以上頻率的機械波稱以上頻率的機械波稱為為超聲波超聲波。 物位檢測一般應用的都是超聲波。物位檢測一般應用的都是超聲波。超聲波用于物位檢測主要利用了它的以下性質：超聲波用于物位檢測主要利用了它的以下性質：超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播

22、，且超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播，且有各自的傳播速度有各自的傳播速度。聲波在介質中傳播時會聲波在介質中傳播時會被吸收而衰減被吸收而衰減，氣體吸收最強而衰減最，氣體吸收最強而衰減最大，液體其次，固體吸收最小。大，液體其次，固體吸收最小。聲波傳播時的方向性隨聲波的頻率的升高而變強，發(fā)射的聲束聲波傳播時的方向性隨聲波的頻率的升高而變強，發(fā)射的聲束也越尖銳，也越尖銳，超聲波近似直線傳播，超聲波近似直線傳播，具有很好的方向性。具有很好的方向性。當聲波從一種介質向另一種介質傳播時，因為介質密度不同，當聲波從一種介質向另一種介質傳播時，因為介質密度不同，聲波傳播速度不同，分界面上有聲波傳播速度不同，分

23、界面上有反射和透射現(xiàn)象反射和透射現(xiàn)象。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2229組成：組成：u超聲換能器超聲換能器（由壓電材料制稱，完成電能和超聲能（由壓電材料制稱，完成電能和超聲能的可逆轉換，可以是接、收分開的雙探頭方式也可以的可逆轉換，可以是接、收分開的雙探頭方式也可以是自發(fā)自收的單探頭方式）。是自發(fā)自收的單探頭方式）。u電子裝置電子裝置（用于產生電信號以激勵超聲換能器發(fā)射（用于產生電信號以激勵超聲換能器發(fā)射超聲波，并接收和處理經超聲換能器轉換的電信號。）超聲波，并接收和處理經超聲換能器轉換的電信號。）檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2230原理：原理：固體、液體或氣體對

24、聲波的吸收能力不同固體、液體或氣體對聲波的吸收能力不同（氣體最大），由接收的超聲波可知物體是否達到預（氣體最大），由接收的超聲波可知物體是否達到預定位置，可實現(xiàn)報警或定位檢測。又稱定位置，可實現(xiàn)報警或定位檢測。又稱聲波阻斷法。聲波阻斷法。1.窄縫式超聲波液位開關窄縫式超聲波液位開關檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-22312.氣介式超聲液位傳感器氣介式超聲液位傳感器原理：原理：利用超聲波遇到相界面時，發(fā)生部分反射，利用超聲波遇到相界面時，發(fā)生部分反射，部分折射入相鄰介質的原理，通過測量聲波從發(fā)射至部分折射入相鄰介質的原理，通過測量聲波從發(fā)射至接受反射回波的時間間隔來計算物料界面到探頭的

25、距接受反射回波的時間間隔來計算物料界面到探頭的距離，從而確定物位高低。又稱離，從而確定物位高低。又稱回波測距法。回波測距法。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2232補償：補償：由于超聲波在介質中的由于超聲波在介質中的傳播速度易受溫度和成分變傳播速度易受溫度和成分變化的影響化的影響，從而影響物位的測量，因此需要補償?？梢栽诔暎瑥亩绊懳镂坏臏y量，因此需要補償?？梢栽诔晸Q能器附近安裝換能器附近安裝溫度傳感器溫度傳感器，自動補償因溫度變化對物位測量，自動補償因溫度變化對物位測量的影響，還可以使用的影響，還可以使用校正器校正器，定期校正聲速。，定期校正聲速。c為超聲波在介質中的傳播速度，

26、精確為超聲波在介質中的傳播速度，精確測量時間測量時間t后，可求得液位后，可求得液位由超聲波換能器到液面的距離由超聲波換能器到液面的距離H可可由下式求出：由下式求出：ctH21 3.液介式超聲液位傳感器液介式超聲液位傳感器H探頭探頭檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2233特點：特點：無機械可動部件，安裝維修方便；超聲換能器壽無機械可動部件，安裝維修方便；超聲換能器壽命長；可以實現(xiàn)非接觸式測量、物位的定點測量，適合于命長；可以實現(xiàn)非接觸式測量、物位的定點測量，適合于有毒、高粘度及密閉容器物位的測量；對環(huán)境適應能力強，有毒、高粘度及密閉容器物位的測量；對環(huán)境適應能力強，應用廣泛。應用廣泛。

27、檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2234七、磁致伸縮式液位傳感器七、磁致伸縮式液位傳感器磁致伸縮液位計由磁致伸縮液位計由探測桿探測桿，電路單元電路單元和和浮子浮子組成組成。壓磁傳感器以固定頻率發(fā)出壓磁傳感器以固定頻率發(fā)出“詢問詢問”脈沖，沿磁致伸縮線向下傳輸，產生脈沖，沿磁致伸縮線向下傳輸，產生一個沿波導線向下傳播的磁場；當與一個沿波導線向下傳播的磁場；當與浮子內磁鐵產生的磁場相遇時，在磁浮子內磁鐵產生的磁場相遇時，在磁致伸縮線上產生一個扭應力波，致伸縮線上產生一個扭應力波，“返返回回”脈沖，壓磁傳感器接收該脈沖。脈沖，壓磁傳感器接收該脈沖。只要測出發(fā)射只要測出發(fā)射“詢問詢問”脈沖到

28、接收脈沖到接收“返回返回”脈沖的時間，便可計算液位脈沖的時間，便可計算液位的高度。的高度。原理：原理：檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2235 雷達波由天線發(fā)射雷達波由天線發(fā)射LH0H天線tcLHLH20八、微波及射線式物位儀表八、微波及射線式物位儀表1. 微波式物位儀表微波式物位儀表檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-22362.核輻射式物位計（核輻射式物位計（ 射線物位測量）射線物位測量）放射性同位素在蛻變的過程中會發(fā)射出放射性同位素在蛻變的過程中會發(fā)射出、三種三種射線。射線。射線穿透能力最強，電離能力最弱射線穿透能力最強，電離能力最弱。原理：原理：射線在穿透物質時，它的射

29、線在穿透物質時，它的強度隨物質層的厚強度隨物質層的厚度按指數(shù)規(guī)律降低度按指數(shù)規(guī)律降低，只要測出通過物質前后的輻射強，只要測出通過物質前后的輻射強度，就可知物位（或厚度）。度，就可知物位（或厚度）。射線射入一定厚度的介質時，其強度與厚度的關系：射線射入一定厚度的介質時，其強度與厚度的關系：0HII e檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2237組成：組成：射線源、防護容器、射線檢測器、電子轉換和指示電路射線源、防護容器、射線檢測器、電子轉換和指示電路檢測器檢測器前置放大前置放大整形整形計數(shù)計數(shù)顯示顯示放射源放射源被測物被測物電子轉換電子轉換指示指示放射源：放射源：一般為一般為射線源，鈷（射

30、線源，鈷（Co)或銫（或銫（Cs)。射線檢測器：射線檢測器：可將射線的強度轉換為電信號?？蓪⑸渚€的強度轉換為電信號。電子電路：電子電路：接收檢測器輸出的脈沖信號，進行轉換處理接收檢測器輸出的脈沖信號，進行轉換處理后輸出與被測物位相應的標準信號。后輸出與被測物位相應的標準信號。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2238檢測方式：檢測方式：有有固定安裝式固定安裝式和和隨動式隨動式兩種兩種a)自動跟蹤方式：電機帶動射線自動跟蹤方式：電機帶動射線源和接受器沿導軌隨物位的變化源和接受器沿導軌隨物位的變化而升降，且始終保持同一高度，而升降，且始終保持同一高度，可連續(xù)測量范圍寬、但存在運動可連續(xù)測量

31、范圍寬、但存在運動部件，結構復雜。部件，結構復雜。b)固定安裝方式：透射式測量，固定安裝方式：透射式測量，隨物位的變化，射線的衰減程度隨物位的變化，射線的衰減程度變化，從而可測得物位。無運動變化，從而可測得物位。無運動機構，結構簡單。機構，結構簡單。c)、d)、e)發(fā)射源或接收器多點發(fā)射源或接收器多點組合方式：可測量變化范圍大的組合方式：可測量變化范圍大的物位，連續(xù)測量，很好的改善了物位，連續(xù)測量，很好的改善了線性關系，但增加了安裝與維護線性關系，但增加了安裝與維護的困難的困難檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2239特點：特點：核輻射式物位計屬于核輻射式物位計屬于非接觸式非接觸式物位

32、測量儀表物位測量儀表適用于高溫、高壓、強腐蝕、劇毒等條件苛刻的場合適用于高溫、高壓、強腐蝕、劇毒等條件苛刻的場合核射線還能夠直接穿透鋼板等介質，可用于高溫熔融金核射線還能夠直接穿透鋼板等介質，可用于高溫熔融金屬的液位測量屬的液位測量使用時幾乎不受溫度、壓力、電磁場的影響。使用時幾乎不受溫度、壓力、電磁場的影響。但由于射線對人體有害，因此射線的劑量應嚴加控制，但由于射線對人體有害，因此射線的劑量應嚴加控制，且須切實且須切實加強安全防護措施加強安全防護措施 (工業(yè)現(xiàn)場一般不優(yōu)先考慮使用核輻射式物位計工業(yè)現(xiàn)場一般不優(yōu)先考慮使用核輻射式物位計)檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2240九、稱重

33、式液罐計量儀九、稱重式液罐計量儀稱重式液罐計量儀稱重式液罐計量儀1下波紋管；下波紋管；2上波紋管；上波紋管；3液相引壓管；液相引壓管；4氣相引壓管；氣相引壓管；5砝碼；砝碼；6絲杠；絲杠；7可逆電機；可逆電機；8編碼盤；編碼盤；9發(fā)訊器發(fā)訊器既能將既能將液位測得很準液位測得很準，又能，又能反映反映出罐中出罐中真實的質量儲量真實的質量儲量。原理：原理：天平原理天平原理檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2241影響物位測量的因素影響物位測量的因素 ： 在實際生產過程中，被測對象很少有靜止不動的情在實際生產過程中，被測對象很少有靜止不動的情況，因此會影響物位測量的準確性。對不同的介質有況，因

34、此會影響物位測量的準確性。對不同的介質有不同的影響。不同的影響。液位測量：液位測量：液面波動液面波動（物料流進流出、沸騰或泡沫）、（物料流進流出、沸騰或泡沫）、大型大型容器中各處物理量分布不均容器中各處物理量分布不均（溫度、密度和粘度）、（溫度、密度和粘度）、液體處于液體處于特殊狀態(tài)中特殊狀態(tài)中（高溫、高壓、高粘度、含大量雜質）（高溫、高壓、高粘度、含大量雜質）料位測量：料位測量：料面不規(guī)則、物料排出后有滯留區(qū)、物料間空隙料面不規(guī)則、物料排出后有滯留區(qū)、物料間空隙不穩(wěn)定不穩(wěn)定界位測量：界位測量：存在渾濁段存在渾濁段檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-22426.3 鍋爐汽包水位測量鍋爐汽

35、包水位測量 汽包汽包水位過高水位過高會造成蒸汽帶水，會造成蒸汽帶水，使蒸汽品質惡化，輕則使管道和使蒸汽品質惡化，輕則使管道和汽輪機結垢加重，降低效率，重汽輪機結垢加重，降低效率，重則使機組發(fā)生嚴重事故。則使機組發(fā)生嚴重事故。 水位過低水位過低會破壞鍋爐汽水自然循會破壞鍋爐汽水自然循環(huán)，使水冷壁局部過熱甚至發(fā)生環(huán)，使水冷壁局部過熱甚至發(fā)生爆管。爆管。 自然循環(huán)示意圖自然循環(huán)示意圖檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2243火電生產過程中一般都是采用火電生產過程中一般都是采用云母水位計、差壓云母水位計、差壓水位計和電接點式水位計水位計和電接點式水位計等測量汽包水位。等測量汽包水位。重量水位：

36、重量水位：假想某一瞬時汽包出口與入口都封閉假想某一瞬時汽包出口與入口都封閉起來，汽側中的水回到水一側，水側中的汽回到起來，汽側中的水回到水一側，水側中的汽回到汽一側，而且汽、水平靜下來時的水位。汽一側，而且汽、水平靜下來時的水位。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2244一、連通器水位計一、連通器水位計1. 云母水位計云母水位計由于云母水位計溫度低于汽包由于云母水位計溫度低于汽包內溫度，因此云母水位計的內溫度，因此云母水位計的示示值水柱高度低于值水柱高度低于汽包汽包重量水位重量水位高度。高度。HHswsa s 汽包內飽和蒸汽密度；汽包內飽和蒸汽密度； w 汽包內飽和水密度；汽包內飽和水

37、密度； a 測量管內水柱的平均密度；測量管內水柱的平均密度；檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2245H大小與下列因素有關：大小與下列因素有關：(1)汽包內水位汽包內水位H一定時，與汽包工作壓力有關。壓力愈高，一定時，與汽包工作壓力有關。壓力愈高，水位誤差愈大。水位誤差愈大。(2)汽包工作壓力一定時，汽包內水位汽包工作壓力一定時，汽包內水位H愈高，則指示誤差愈高，則指示誤差H也愈大。也愈大。(3)與云母水位計的環(huán)境溫度有關。環(huán)境溫度愈低，冷卻水與云母水位計的環(huán)境溫度有關。環(huán)境溫度愈低，冷卻水平均密度平均密度a越大，故誤差越大，故誤差H越大。越大。wawawsasHHHHH指示誤差：指示

38、誤差：檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-22462. 雙色水位計雙色水位計工作原理：工作原理：將普通光經濾光將普通光經濾光玻璃玻璃( (紅、綠兩種紅、綠兩種) )，使紅光、，使紅光、綠光透過，再經被測液體或綠光透過，再經被測液體或氣體折射，在光路上設置窗氣體折射，在光路上設置窗口予以顯現(xiàn)，可測知光路上口予以顯現(xiàn)，可測知光路上是液體或氣體。是液體或氣體。檢測技術及儀表檢測技術及儀表2022-3-2247利用汽包內汽、水介質的電阻率利用汽包內汽、水介質的電阻率相差很大的性質來測量汽包水位。相差很大的性質來測量汽包水位。純水的電阻率純水的電阻率 10104 4mm，飽和蒸，飽和蒸汽的電阻率汽的電阻率 10106 6mm，爐水含鹽，爐水含鹽量大，